DE19806928A1 - Reinigungskopf einer Reinigungsvorrichtung für Fenster- und Fassadenflächen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reinigungskopf für eine automatisch arbeitende Reinigungsvorrichtung für Fenster- und Fassadenflä­ chen, wobei der Reinigungskopf eine stirnseitig offene, all­ gemein wannenförmige Reinigungskammer hat, die von einem ring­ förmigen, umlaufenden Absaugkanal umgeben ist.

Bei dem Reinigungskopf kann es sich beispielsweise um einen Ultraschallreinigungskopf handeln, die mit einer Resonatorplatte versehen ist, die den Boden der Reinigungskammer bildet. Die Resonatorplatte steht mit einem Piezoschwinger in Verbindung, der die Ultraschallschwingungen hervorruft, die von der Resona­ torplatte auf das Waschwasser in der Reinigungskammer übertragen werden, das beim Betrieb des Reinigungskopfs die Reinigungs­ kammer ausfüllt.

Die durch die Ultraschallenergie auftretende Kavitation löst die Schmutzpartikel auf der zu reinigenden Fläche schnell und wir­ kungsvoll. Die mit Überdruck in die Reinigungskammer zugeführte Reinigungsflüssigkeit ruft beim Betrieb einen Spalt zwischen den stirnseitigen Randkanten der Umfangswand der Reinigungskammer und der zu reinigenden Fläche hervor, wobei das Reinigungsflüs­ sigkeits/Schmutz-Gemisch durch diesen Spalt in den die Reini­ gungskammer umgebenden Saugkanal eintritt, der beispielsweise als querschnittlich rechteckige Nut in die Randkante der um­ laufenden Wand ausgebildet sein kann und über einen Abführkanal mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht. Das Reinigungs­ flüssigkeits/Schmutz-Gemisch wird zusammen mit Luft in den Saugkanal eingesaugt.

Bevorzugt betrifft die Erfindung jedoch einen Reinigungskopf, in dessen Reinigungskammer Bürsten angeordnet sind, die beim Reini­ gungsvorgang rotieren. Die Reinigungsflüssigkeit kann dabei aus den Bürstenhalterungen gegen die zu reinigende Fläche gespritzt werden. Der die Reinigungskammer ringförmig umgebende Absaugka­ nal kann von einem weiteren ringförmigen Kanal umgeben sein, in den aus einer Druckluftquelle Luft eingeführt wird, die von außen in den Absaugkanal eingesaugt wird.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß der Reinigungskopf mit anderen Mitteln arbeitet, beispielweise mit Wasserdampf, der mit geeigneten Zusätzen versehen sein kann und auf die zu reini­ gende Fläche gerichtet wird.

Damit der Reinigungskopf über die zu reinigende Fläche, bei­ spielsweise eine Fensterscheibe, geführt werden kann, ohne diese zu verkratzen, muß gewährleistet sein, daß der Reinigungskopf bei seiner Bewegung keinen direkten Kontakt mit der Fenster­ scheibe hat. Dies wird dadurch erreicht, daß der Reinigungskopf entweder auf einer dünnen Reinigungsflüssigkeitsschicht gleitet, die bei dem oben erwähnten Ultraschallreinigungskopf dadurch entsteht, daß das mit Überdruck der Reinigungskammer zugeführte Waschwasser über die Begrenzungswand der Reinigungskammer in den Absaugkanal strömt. Bei einem Bürstenreinigungskopf wird dies auf besonders vorteilhafte leise durch Ausbildung von sogenann­ ten hydrostatischen Lagern erreicht, die einen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung darstellen und weiter unten näher be­ schrieben sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß der Reinigungskopf dann, wenn er nach dem Dampfreinigungsprinzip arbeitet, auf einer Dampfschicht oder einer Mischung aus kon­ densierter Flüssigkeit und Dampf gleitet.

Wenn der Reinigungsvorgang beendet ist, wird die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit oder Dampf in die Reinigungskammer abge­ stellt, wodurch dann auch die dünne Flüssigkeits- oder Dampf­ schicht entfällt, die den Spalt zwischen dem Reinigungskopf und der zu reinigenden Fläche beim Betrieb herstellt und aufrecht erhält. Dies hat bei den bisher bekannten Reinigungsköpfen zur Folge, daß diese nun direkt an der zu reinigenden Fläche anlie­ gen, gegen die der Reinigungskopf beispielsweise mittels pneuma­ tischer oder hydraulischer Kolben/Zylinderanordnungen, auf die hier nicht näher eingegangen werden muß, angedrückt wird. Wenn der Reinigungskopf am Ende des Reinigungsvorgangs an der Scheibe etc. anliegt, kann nicht die gesamte zurückgebliebene Flüssig­ keit abgesaugt werden, so daß zumindest in einzelnen Bereichen, meist in den Ecken des Reinigungskopfes, Flüssigkeit auf der Scheibe zurückbleibt. Diese müßte durch eine Bedienungsperson von Hand nachgetrocknet werden, um eine einwandfrei gereinigte Scheibe, Fassadenfläche oder dergleichen zu erhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Reinigungskopf so auszubilden, daß die gesamte Flüssig­ keit, die sich am Ende eines Reinigungsvorgangs noch im Bereich des Reinigungskopfes befindet, selbsttätig von der Scheibe etc. beseitigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Reinigungskopf ist mit mehreren Absetz­ einrichtungen versehen, die Kontaktelemente aufweisen, die über die Stirnebene des Reinigungskopfs hinaus vorschiebbar sind, um auf diese mechanische Weise einen Spalt vorbestimmter Größe zwischen den stirnseitigen Randkanten des Reinigungskopfs und der zu reinigenden Fläche herzustellen. Als Kontaktelemente sind bevorzugt Stößel, Stifte oder dergleichen vorgesehen, die zwi­ schen einer zurückgezogenen Ausgangslage und der vorgeschobenen Absetzlage in der sie an der zu reinigenden Fläche anliegen, verschiebbar sind.

Die Stößel oder dergleichen der Absetzeinrichtung sind vorteil­ hafterweise durch eine Federeinrichtung in die zurückgezogene Ausgangslage vorgespannt, in der sie mit der Stirnebene des Reinigungskopfes bündig abschließen oder ein wenig zurückgezogen sind.

Wenn am Ende des Reinigungsvorgangs die Zufuhr von Reinigungs­ flüssigkeit in die Reinigungskammer abgestellt wird oder was bevorzugt ist kurz bevor dies geschieht, werden die Stößel oder dergleichen ausgefahren bzw. vorgeschoben, um den gewünschten Spalt zwischen dem Reinigungskopf und der zu reinigenden Fläche herzustellen oder beizubehalten. Zum Vorschub der Stößel kann Waschwasser der Reinigungsvorrichtung verwendet werden.

Wenn der Reinigungskopf im Bereich der kurzen Ränder der meist rechteckigen Reinigungskammer beispielsweise zwei einander gegenüberliegende Paare von Stößeln aufweist, können diese Paare jeweils an einem gemeinsamen Riegel befestigt sein, der ver­ schieblich im hinteren Bereich des Reinigungskopfes angeordnet ist. Hinter diesem Riegel kann ein expandierbarer Behälter vor­ gesehen sein, beispielsweise ein expandierbarer an den Enden geschlossener Schlauch oder dergleichen aus einem gummiartigen Material, der mit einer Wasserquelle verbindbar ist und bei der Zufuhr von Wasser den Riegel bis zu einem Anschlag vorschiebt, wodurch die Stößel um eine vorgegebene Strecke von etwa 0,2 bis 0,5 mm, bevorzugt etwa 0,3 mm, über die Stirnebene des Reini­ gungskopfes vorrücken.

Infolge dieses Spalts, der nicht auf die oben angegebenen Ab­ messungen beschränkt ist, sondern von der Größe des Reinigungs­ kopfs, den Arbeitsparametern etc. abhängt, kann auch nach dem Abstellen der Wasserzufuhr in die Reinigungskammer solange unge­ hindert Luft aus der Umgebung in den Bereich des Reinigungs­ kopfes eintreten und aus dem Absaugkanal abgesaugt werden, bis die gesamte Fensterfläche im Bereich des Reinigungskopfs voll­ ständig abgetrocknet ist. Auf diese Weise kann eine Fläche ohne manuelle Nachbearbeitung automatisch gereinigt werden.

Nach einem weiteren wesentlichen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann der Reinigungskopf mit mehreren hydrostatischen Lagereinrichtungen versehen sein, was insbesondere dann bevor­ zugt ist, wenn es sich um einen Bürstenreinigungskopf handelt. Der Reinigungskopf kann dabei beispielsweise vier einander gegenüberliegende Paare von hydrostatischen Lageeinrichtungen haben, wobei sich zwei Paare in den Eckbereichen des Reinigungs­ kopfs und jeweils zwei Paare im mittleren Bereich befinden können. Dazwischen können die oben beschriebenen zwei Paare von Absetzeinrichtungen vorgesehen sein.

Weiter wird vorgeschlagen, daß die hydrostatischen Lagereinrich­ tungen jeweils eine Stirnwand haben, die in der Stirnebene des Reinigungskopfliegt, d. h. bündig mit den Umfangswänden angeord­ net sind, die die Reinigungskammer und den umlaufenden Absaugka­ nal sowie einen eventuell den letzteren umgebenden Druckluftzu­ fuhrkanal begrenzen.

In der Stirnwand der Lagereinrichtungen ist vorzugsweise jeweils eine muldenförmige Vertiefung ausgebildet, die langgestreckt mittig innerhalb der Stirnwand verläuft und in die ein Kanal einmündet, der über ein Leitungssystem mit der Reinigungsflüs­ sigkeitsquelle verbindbar ist. Wenn den hydrostatischen Lager­ einrichtungen beim Betrieb des Reinigungskopfs Flüssigkeit zugeführt wird, dann verteilt sich das aus dem Kanal austretende Wasser zunächst in der muldenförmigen Vertiefung und von dort gleichmäßig über der verbleibenden Stirnwand, um auf diese Weise einen Spalt vorbestimmter Größe zwischen dem Reinigungskopf und der zu reinigenden Fläche herzustellen. Auf diesen hydrostati­ schen Lagern gleitet der Reinigungskopf unter Gewährleistung des Abstands zur Reinigungsfläche, so daß dem Vorschub des Reini­ gungskopf praktisch keine Reibungskräfte entgegenwirken und eine Beschädigung der Fläche sowie des Reinigungskopfs zuverlässig vermieden ist.

Weiter wird mit großem Vorteil vorgeschlagen, daß in dem Lei­ tungssystem der hydrostatischen Lagereinrichtungen ein Umschalt­ organ angeordnet ist, das nicht nur die Zufuhr von Wasser unter­ binden, sondern die hydrostatischen Lagereinrichtungen mit der Unterdruckquelle bzw. Vakuumquelle der Reinigungsvorrichtung verbinden kann. Dies hat zur Folge, daß die auf der zu reinigen­ den Fläche verbliebene Flüssigkeit nicht nur durch den umlaufen­ den, ringförmigen Saugkanal, sondern auch durch die hydrosta­ tischen Lagereinrichtungen abgesaugt wird. Hierdurch ist die Wirksamkeit des abschließenden Trocknungsvorgangs zusätzlich erhöht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reinigungskopfes sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht eines Bürstenreinigungskopfs;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Seitenwandbereich des Bür­ stenreinigungskopfs entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Schnitt durch den Bürstenreinigungskopfs entlang der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt durch den Bürstenreinigungskopf entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine Stirnansicht eines Reinigungskopfs 1, der eine Reinigungskammer 2 enthält, die von einem ringförmig umlaufenden Absaugkanal 3 umgeben ist. In der Reinigungskammer 2 sind 5 Bürsten 4 angeordnet, die beim Reinigungsvorgang rotieren. Dabei tritt aus Öffnungen Reinigungsflüssigkeit aus, die sich infolge der Rotation der Bürsten kreisförmig verteilt (Bezugszeichen 5) und so gegen die zu reinigende Scheibe gespritzt wird. Die Borsten 6 der rotierenden Bürsten 4 liegen an der zu reinigenden Fläche an und führen einen wirkungsvollen Reinigungsvorgang aus.

Der Absaugkanal 3 ist durch zwei im geringen Abstand voneinander an dem insgesamt mit dem Bezugszeichen 7 bezeichneten Basiskör­ per des Reinigungskopfs 1 angebrachte Wände 8, 9 gebildet, die bevorzugt aus Metallblech bestehen. Der Absaugkanal 3 mündet im rückwärtigen Bereich des Reinigungskopfs 1 in einen umlaufenden Ringkanal 10 ein, der über Durchgangsbohrungen 11 einer Querwand 13 mit einem Sammelraum 14 in Verbindung steht, aus dem das abgesaugte Flüssigkeits/Schmutz/Luft-Gemisch durch eine Leitung 15 abgesaugt wird, die mit einer Vakuumquelle verbunden ist.

Der Reinigungskopf enthält 8 hydrostatische Lagereinrichtung 16, die sich jeweils paarweise gegenüberliegen und in deren der zu reinigenden Fläche zugekehrten Stirnfläche 17 jeweils eine langgestreckte muldenförmige Vertiefung ausgebildet ist, in die ein Kanal 19 einmündet, durch den Wasser zuführbar ist, das unter der Stirnfläche 17 eine dünne Wasserschicht als hydro­ statisches Lager des Reinigungskopfs beim Reinigungsvorgang ausbildet. Durch den Kanal 19 kann gegen Ende eines Reinigungs­ vorgangs durch Verbindung mit der Vakuumquelle der Reinigungs­ vorrichtung auch Luft eingesaugt werden, die Restflüssigkeit des umgebenden Bereichs absaugt.

Der Reinigungskopf 1 enthält ferner vier Absetzeinrichtungen 20, von denen sich ebenfalls jeweils zwei paarweise gegenüberliegen. Die Absetzeinrichtungen 20 haben jeweils einen Stößel 21, der nach oder kurz vor dem Abstellen der Wasserzufuhr zu den hydro­ statischen Lagern über die Stirnebene 22 (Fig. 2) des Reini­ gungskopfs 1 hinaus vorschiebbar ist, um einen Spalt vorbestimm­ ter Breite zwischen dem Reinigungskopf und der zu reinigenden Fläche einzustellen bzw. aufrecht zu erhalten.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Randbereich der Reinigungs­ kammer 2. Dort befindet sich eine Seitenwand 22, die sowohl die hydrostatischen Lagereinrichtungen 16 bildet als auch die Stößel 21 der Absetzeinrichtungen 20 hält. Erkennbar sind auch die flachen muldenförmigen Vertiefungen 18 in den Stirnflächen 17 der hydrostatischen Lagereinrichtungen. Zwischen den hydrosta­ tischen Lagereinrichtungen 16 und den Absetzeinrichtungen 20 sind Abschnitte 23 der Wand 22 weggeschnitten.

Die senkrecht zur Stirnebene 22 verlaufenden Kanäle 19 der hydrostatischen Lagereinrichtungen 16 sind an ihrem in der Fig. 2 oberen Ende mit einem Schlauchsystem 24 verbunden, durch das den hydrostatischen Lagereinrichtungen 16 Wasser zugeführt werden kann.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, die die Absetzeinrichtun­ gen 20 zeigt. Die Absetzeinrichtungen 20 enthalten jeweils einen Stift oder Stößel 21, dessen Schaft 25 eine Bohrung 26 der Wand 22 durchgreift und stirnseitig einen Kopfabschnitt 27 trägt, der in der dargestellten rückwärtigen Position der Absetzeinrichtung an der Unterkante 28 des zugehörigen Wandabschnitts anliegt. An dem Schaft 25 ist ein Bund 29 angebracht, an dem sich eine vorgespannte Schraubenfeder 30 abstützt, die anderenends auf der Oberkante des zugehörigen Wandabschnitts aufliegt.

Der Schaft 25 durchgreift ferner die Querwand 13, eine dahinter liegende weitere Querwand 31 und ist in einem Riegel 32 ver­ ankert, hinter dem sich ein expandierbarer Körper 33 befindet, der mit einem Wasseranschluß 34 versehen ist.

Zum Vorschub der Kopfabschnitte 27 über die Stirnebene 22 des Reinigungskopfs 1 hinaus wird unter Druck stehendes Wasser in den expandierbaren Behälter 33, der aus einem gummiartigen Material besteht, eingeführt, wodurch der Querriegel 32 um eine kleine Strecke, beispielsweise einige Millimeter, in Fig. 4 nach unten bewegt wird, bis der Querriegel 32 auf die festste­ hende Wand 31 auftrifft. Hierdurch ist die vorgeschobene Posi­ tion der Kopfabschnitte 27 der Absetzeinrichtungen 20 definiert.

Wenn die Wasserzufuhr abgestellt und ein Absperrorgan geöffnet ist, das das Abfließen der Flüssigkeit auf dem Behälter 33 er­ laubt, kehren die Stößel durch Federkraft in die in Fig. 4 dargestellt Ausgangslage zurück.

Claims (9)

1. Reinigungskopf einer automatischen Reinigungsvorrichtung für Fenster- und Fassadenflächen, mit einer Reinigungskammer und einem Absaugkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf (1) mehrere Absetzeinrichtungen (20) aufweist, die Kontaktelemente (27) aufweisen, die über die Stirnebene (22) des Reinigungskopfs (1) hinaus vorschiebbar sind.

2. Reinigungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (25, 27) jeweils durch eine Federeinrichtung (30) in eine zurückgezogene Aus­ gangslage vorspannt sind, in der sie nicht über die Stirnebene (22) vorstehen.

3. Reinigungskopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (25, 27) durch Zufuhr von Wasser vorschiebbar sind.

4. Reinigungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei einander gegenüber­ liegende Kontaktelemente (25, 27) an einem Querriegel (32) befestigt sind, der verschieblich angeordnet ist.

5. Reinigungskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einer Wasserquelle verbind­ barer expandierbarer Behälter (33) an der von der Stirnseite des Reinigungskopfs (1) abgewandten Seite hinter dem Querriegel (32) angeordnet ist.

6. Reinigungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungskopf (1) ferner mehre­ re hydrostatische Lagereinrichtungen (16) aufweist.

7. Reinigungskopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Lagereinrichtun­ gen (16) jeweils eine Stirnwand (17) haben, die bündig mit den Randkanten von Umfangswänden (8, 9) des Reinigungskopfes (1) angeordnet sind.

8. Reinigungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnwand (17) der hydro­ statischen Lagereinrichtung (16) jeweils eine muldenförmige flache Vertiefung (18) ausgebildet ist, in die eine Durchgangs­ bohrung (19) einmündet, die über ein Leitungssystem (24) mit einem Wasserbehälter verbindbar ist.

9. Reinigungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Leitungssystem (24) ein Umschaltorgan angeordnet ist, das die hydraulischen Lagerein­ richtungen (16) mit einer Vakuumquelle verbinden kann.